DE102008054842A1 - mixer - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer mit einem Mischbehälter und einer zumindest teilweise im Mischbehälter angeordneten Werkzeugwelle (8) mit einem Antriebsende und einem Arbeitsende für ein Arbeitswerkzeug (6), wobei die Werkzeugwelle (8) mittels zweier voneinander beabstandeter Werkzeuglager am Antriebsende gelagert ist und ein Antriebsmotor (7) für die Werkzeugwelle (8) vorgesehen ist. Um einen Mischer bereitzustellen, der einfach und kostengünstig herzustellen ist, der möglichst wenige bewegliche und verschleißende Teile aufweist und dessen Werkzeugwelle (8) zudem in der Lage ist, die im Betrieb auftretenden erheblichen Querkräfte aufzunehmen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Antriebsmotor (7) eine Motorwelle hat, welche zumindest einseitig von einem Werkzeuglager gelagert ist.The present invention relates to a mixer with a mixing container and an at least partially arranged in the mixing container tool shaft (8) having a drive end and a working end for a working tool (6), wherein the tool shaft (8) is supported by means of two spaced apart tool bearings at the drive end and a Drive motor (7) for the tool shaft (8) is provided. In order to provide a mixer which is simple and inexpensive to manufacture, which has as few moving and wear-resistant parts and whose tool shaft (8) is also able to absorb the significant transverse forces occurring during operation, it is proposed according to the invention that the drive motor (7) a motor shaft which is mounted at least one side of a tool bearing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer mit einem Mischbehälter und einer zumindest teilweise im Mischbehälter angeordneten Werkzeugwelle, wobei die Werkzeugwelle ein Arbeitsende, an dem ein Arbeitswerkzeug befestigt ist oder befestigt werden kann, und ein Antriebsende, welches mittels zweier voneinander beabstandeter Werkzeuglager gelagert ist, aufweist, und wobei ein Antriebsmotor mit einer Motorwelle zum Antreiben der Werkzeugwelle vorgesehen ist.The The present invention relates to a mixer with a mixing container and one at least partially disposed in the mixing container Tool shaft, wherein the tool shaft has a working end, at the one Work tool is attached or can be attached, and a Drive end, which by means of two spaced tool bearings is mounted, and wherein a drive motor with a motor shaft is provided for driving the tool shaft.
Ein
solcher Mischer ist beispielsweise bekannt aus der
Der
bekannte Mischer aus dem Stand der Technik ist schematisch in
Die
Arbeitswerkzeuge
Zum
Halten der Werkzeugwelle
Als Antriebsmotor kommen im Stand der Technik hauptsächlich Drehstromasynchronmotoren oder Hydraulikmotoren mit Keilriemen- oder Zahnriemengetriebe, sowie Getriebemotoren vor.When Drive motor come in the prior art mainly Three-phase asynchronous motors or hydraulic motors with V-belts or toothed belt and geared motors.
Allen diesen Antriebsarten ist gemein, dass eine Vielzahl von Elementen zur Drehmomenterzeugung und zur Drehmomentenwandlung sowie zur Aufnahme der Last benötigt werden. Im einfachsten Falle des Asynchronmotors mit entsprechender Lagerung werden mindestens vier Lager, zwei Lager für die Motorwelle und zwei Lager für die Werkzeugwelle, benötigt, die neben den Gewichtskräften zusätzlich auch die hohen Kräfte vom Arbeitswerkzeug sowie die erheblichen Riemenkräfte aufnehmen müssen.all These types of drives have in common that a lot of elements for torque generation and torque conversion and for recording the load is needed. In the simplest case of the asynchronous motor with appropriate storage will be at least four camps, two camps for the motor shaft and two bearings for the tool shaft, needed, in addition to the weight forces in addition also the high forces of the working tool and the considerable Have to absorb belt forces.
Wird ein Getriebemotor oder ein separates Getriebe verwendet, müssen für jede weitere Untersetzungsstufe mindestens zwei weitere Lager vorgesehen werden.Becomes a gear motor or a separate gear used for each additional reduction step at least two more Bearings are provided.
Neben den aufwändigen und dennoch ausfallbehafteten Lagern ist das Riemengetriebe, bestehend im allgemeinen aus einem Satz von mehreren Keilriemen oder Zahnriemen, ein wartungsintensives Maschinenelement. Diese Komponenten müssen in regelmäßigen Intervallen auf korrekte Spannung geprüft und diese muss ggf. angepasst werden. Ebenso sind sowohl Keil- als auch Zahnriemen verschleißbehaftet und müssen daher in regelmäßigen Intervallen getauscht werden.Next is the time-consuming and yet failure-prone camps the belt transmission, consisting generally of a set of multiple V-belts or toothed belts, a maintenance-intensive machine element. These components must be in regular Intervals checked for correct voltage and this must if necessary be adapted. Likewise, both wedge and timing belt wear and tear and must therefore be in regular Intervals are exchanged.
Vor dem Hintergrund des beschriebenen Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mischer bereitzustellen, der einfach und kostengünstig herzustellen ist, ein möglichst hohes Drehmoment in einem weiten Drehzahlbereich und eine minimale Anzahl verschleißbehafteter Bauteile zum Antrieb des Arbeitswerkzeuges besitzt.Against the background of the described prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a mixer which is simple and inexpensive to manufacture, the highest possible torque at a wide speed area and a minimum number of components subject to wear to drive the working tool has.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Motorwelle von zumindest einem der beiden voneinander beabstandeten Werkzeuglager gelagert ist.According to the invention This object is achieved in that the motor shaft of at least stored one of the two spaced tool bearings is.
Mit anderen Worten wird eines der Lager, welches für die Lagerung der Werkzeugwelle vorgesehen ist, gleichzeitig zur Lagerung der Motorwelle verwendet. Motorwelle und Werkzeugwelle sind daher direkt miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme kann zumindest ein Lager vermieden werden.With In other words, one of the bearings, which is for storage the tool shaft is provided, at the same time for the storage of Motor shaft used. Motor shaft and tool shaft are therefore direct connected with each other. By this measure, at least a warehouse can be avoided.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der Motor zwischen den beiden Werkzeuglagern angeordnet ist und die Motorwelle vorzugsweise mittels der beiden Werkzeuglager gelagert ist. Durch diese Ausführungsform kann auf zwei Lager verzichtet werden, da die Lager für die Werkzeugwelle gleichzeitig als Lager für die Motorwelle dienen. Im Grunde genommen kann bei dieser Ausführungsform nicht mehr zwischen Motor- und Werkzeugwelle unterschieden werden, da ein Abschnitt der Welle als Motorwelle und ein anderer Abschnitt derselben Welle als Werkzeugwelle fungiert.Especially preferred is an embodiment in which the engine is arranged between the two tool bearings and the motor shaft preferably is mounted by means of the two tool bearings. By this embodiment can be dispensed with two bearings, as the bearings for the tool shaft at the same time as a bearing for the motor shaft serve. Basically, in this embodiment no distinction can be made between motor and tool shaft, as a section of the shaft as a motor shaft and another section the same shaft acts as a tool shaft.
Als Motor kommt in diesen Fällen vorzugsweise ein Direktantrieb und besonders bevorzugt ein Drehstrom Synchronmotor (Servomotor, Torque-Motor, Reluktanzmotor) zum Einsatz.When Motor comes in these cases preferably a direct drive and particularly preferably a three-phase synchronous motor (servomotor, Torque motor, reluctance motor) is used.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das der Werkzeugwelle zugewandte Lager der Motorwelle geeignet, besonders hohe radiale und axiale Kräfte aufzunehmen. Es ist vorzugsweise als kombiniertes Radial-Axiallager (Radiaxlager), z. B. als ein Pendelrollen- bzw. Pendelkugellager und besonders bevorzugt als zweireihiges Pendelrollenlager ausgeführt.In Another preferred embodiment is that of Tool shaft facing bearing of the motor shaft suitable, especially to absorb high radial and axial forces. It is preferable as a combined radial thrust bearing (Radiaxlager), z. B. as a Spherical roller or self-aligning ball bearings and particularly preferred as Double-row spherical roller bearing executed.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere ein zweireihiges Pendelrollenlager die im Betrieb auftretenden Querkräfte am besten aufnehmen kann.It has been shown, in particular, a double-row spherical roller bearings best absorb the lateral forces that occur during operation can.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass sich der Durchmesser der Motorwelle an den beiden Werkzeuglagern unterscheidet, wobei vorzugsweise der Durchmesser der Motorwelle d'' an dem der Werkzeugwelle abgewandten Werkzeuglager kleiner, vorzugsweise mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 50% kleiner als der Durchmesser der Motorwelle D an dem anderen Werkzeuglager ist.A Another preferred embodiment provides that the diameter of the motor shaft differs at the two tool bearings, wherein preferably the diameter of the motor shaft d '' at the Tool shaft facing away tool shaft smaller, preferably at least 30%, more preferably at least 50% smaller than the diameter the motor shaft D is at the other tool bearing.
Es hat sich gezeigt, dass lediglich das dem Mischbehälter zugewandte Lager einen großen Durchmesser aufweisen muss. Bei geeigneter Dimensionierung der Lager kann das dem Mischbehälter abgewandte Lager erheblich kleiner und damit kostengünstiger dimensioniert werden.It It has been shown that only the mixing tank facing bearing must have a large diameter. With suitable dimensioning of the bearing, this can be the mixing tank remote bearings considerably smaller and therefore cheaper be dimensioned.
Der Motor ist zweckmäßigerweise in einem Motorgehäuse angeordnet, wobei beide Werkzeuglager am oder im Motorgehäuse angeordnet sind. Dabei kann das Motorgehäuse einen ersten Außenflansch aufweisen, mit dem das Motorgehäuse und damit der Motor an dem Mischergehäuse befestigt ist. Weiterhin kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Motorgehäuse einen zweiten Außenflansch aufweisen, der ebenfalls am Mischergehäuse befestigt ist, wobei der zweite Außenflansch vorzugsweise einen größeren mittleren Durchmesser als der erste Außenflansch aufweist.Of the Engine is conveniently in a motor housing arranged, with both tool bearings on or in the motor housing are arranged. In this case, the motor housing a first Have outer flange, with which the motor housing and the motor is attached to the mixer housing. Furthermore, in a particularly preferred embodiment the motor housing have a second outer flange, which is also attached to the mixer housing, wherein the second outer flange preferably a larger one having a mean diameter than the first outer flange.
Das Motorgehäuse könnte beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei dann zweckmäßigerweise auch die Außenflansche einen kreisförmigen Querschnitt haben. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Querschnitte, beispielsweise quadratische oder rechteckige Querschnitte denkbar. Dadurch, dass der zweite Außenflansch einen größeren mittleren Durchmesser aufweist, kann der Motor einfach am Mischergehäuse befestigt werden. Beispielsweise kann das Mischergehäuse eine Durchgangsstufenöffnung mit einem ersten Abschnitt mit kleinerem mittleren Durchmesser und einen zweiten Abschnitt mit größerem mittleren Durchmesser aufweisen, wobei der zweite Abschnitt einen mittleren Durchmesser aufweist, der größer als der mittlere Durchmesser des ersten Außenflansches und kleiner als der mittlere Durchmesser des zweiten Außenflansches ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der kleinste mittlere Durchmesser der Durchgangsstufenöffnung im Mischergehäuse größer als der größte Außendurchmesser des Arbeitswerkzeuges. Durch diese Maßnahme kann das gesamte Arbeitswerkzeug samt Motor über die Durchgangsstufenöffnung entnommen werden.The For example, a motor housing could be a circular one Have cross section, in which case expediently also the outer flanges have a circular cross-section to have. Basically, however, are other cross sections, For example, square or rectangular cross-sections conceivable. Because the second outer flange has a larger one Having a medium diameter, the engine can easily on the mixer housing be attached. For example, the mixer housing a passage step opening with a first section with smaller mean diameter and a second section with have larger average diameter, wherein the second section has a mean diameter which is larger as the mean diameter of the first outer flange and smaller than the mean diameter of the second outer flange is. In a preferred embodiment, the smallest Average diameter of the passage step opening in the mixer housing larger than the largest outer diameter of the working tool. Through this measure, the entire Work tool including motor via the passage step opening be removed.
Typischerweise weisen beide Flansche Bohrungen zur Befestigung der Flansche am Mischergehäuse auf. Dabei kann der größere Flansch zusätzliche Öffnungen aufweisen, die vorzugsweise größer als die Bohrungen zur Befestigung sind, die dafür vorgesehen sind, dass ein Werkzeug durch die Öffnung auf die Bohrungen bzw. Befestigungsmittel im kleineren Flansch zugreifen kann. Dies erleichtert die Befestigung des Motorgehäuses am Mischergehäuse.typically, Both flanges have holes for fixing the flanges on Mixer housing on. This can be the larger Flange have additional openings, preferably are larger than the holes for attachment, which are intended to be a tool through the opening access the holes or fasteners in the smaller flange can. This facilitates the attachment of the motor housing on the mixer housing.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Werkzeugwelle aus zwei lösbar aneinander befestigten Teilen, wobei der eine Teil einstückig mit der Motorwelle verbunden ist, während der andere Teil das Arbeitswerkzeug trägt. Dabei kann die lösbare Verbindung über eine Flanschverbindung erfolgen.In Another preferred embodiment is the Tool shaft made of two detachably attached parts, wherein the one part integrally connected to the motor shaft while the other part carries the working tool. In this case, the releasable connection via a flange connection respectively.
Alternativ dazu kann die Werkzeugwelle auch einstückig mit der Motorwelle ausgebildet sein.alternative For this purpose, the tool shaft can also be integral with the motor shaft be educated.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie der zugehörigen Figuren.Further Advantages, features and applications of the present The invention will become more apparent from the following description Embodiments and the associated figures.
Es zeigen:It demonstrate:
Bei Bedarf kann somit der Motor leicht vom Behälterdeckel gelöst und entnommen werden.at Thus, the engine can be easily detached from the container lid and be taken.
Eine
solche Situation ist in
Durch die Integration des Motors in eine robuste Lagerungseinheit zur Aufnahme der Kräfte und Momente des Arbeitswerkzeuges entsteht eine Einheit mit minimalem Wartungsaufwand und höchstmöglicher Zuverlässigkeit. Es wird nur eine Welle in zwei Lagern geführt. Diese Welle übernimmt sowohl die Kräfte des Motors (z. B. Gewichtskräfte, magnetische Restkräfte) als auch die Kräfte des Arbeitswerkzeuges (Wirbler, Kneter usw.). Eine eventuell notwendige Variation der Drehzahl kann durch die Verwendung eines Frequenzumrichters ermöglicht werden.By the integration of the engine in a robust storage unit for Recording of the forces and moments of the working tool arises a unit with minimal maintenance and the highest possible Reliability. There will be only one wave in two camps guided. This wave takes over both the forces of the engine (eg weight forces, residual magnetic forces) as well as the forces of the working tool (swirler, kneader etc.). Any necessary variation of the speed can by the use of a frequency converter are allowed.
- 11
- Mischermixer
- 22
- Mischergehäusemixer housing
- 33
- Mischbehältermixing tank
- 44
- Kugellagerball-bearing
- 55
- Gehäusedeckelhousing cover
- 66
- Arbeitswerkzeugwork tool
- 77
- Antriebsmotordrive motor
- 88th
- Werkzeugwelletool shaft
- 99
- Keilriemenfan belt
- 1010
- Flanschverbindungflange
- 11, 1211 12
- Werkzeuglagertool storage
- 1313
- Flanschflange
- 14, 1514 15
- Motorlagermotor bearings
- 1616
- Motorgehäusemotor housing
- 1717
- Flanschflange
- 1818
- PendelrollenlagerSpherical roller bearings
- 1919
- Radiallagerradial bearings
- 20, 2120 21
- Motorwellemotor shaft
- 2222
- Öffnung für Montagewerkzeugopening for assembly tool
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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